旋翼/平尾气动干扰对直升机配平特性的影响分析

作     者：谭剑锋 吴超 王浩文 林长亮 TAN Jianfeng;WU Chao;WANG Haowen;LIN Changliang

作者机构：南京工业大学机械与动力工程学院南京211816 南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 清华大学航天航空学院北京100084 中航工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司飞机设计研究所哈尔滨150066 

基　　金：国家自然科学基金(11502105) 江苏省自然科学基金(BK20161537) 江苏省普通高校自然科学研究计划(15KJB130004) 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2016年第42卷第11期

页      码：2349-2357页

摘      要：旋翼/平尾气动干扰建模是直升机全机配平模型和飞行动力学模型的核心内容。常规全机配平模型主要通过旋翼下洗流或诱导速度等方式间接考虑旋翼对平尾的气动干扰作用,但未充分考虑旋翼对平尾非定常气动干扰产生的非线性气动载荷,因而仍难于准确体现旋翼/平尾气动干扰对全机配平特性的影响。为此本文基于非定常面元/黏性涡粒子法,通过在平尾面元中增加由旋翼和平尾尾迹时变干扰产生的非定常压力项,建立旋翼/平尾气动干扰模型,直接计算平尾非线性气动载荷,并耦合基于GA/LM混合优化的直升机全机配平方法,构建旋翼/平尾气动干扰作用下的直升机全机配平特性分析方法。通过计算UH-60A直升机的旋翼操纵量和机体姿态,并与试验测试值对比验证本文方法的准确性。通过与基于诱导速度考虑旋翼/平尾气动干扰的直升机配平结果比较表明,后者难于体现直升机低速纵向操纵量和机体俯仰角突增现象,而本文方法能较好地体现直升机低速纵向操纵量和机体俯仰角突增,且与OH-6A、EH-101等试验测量的特性一致。研究不同平尾构型对旋翼/平尾气动干扰下直升机全机配平特性的影响,分析表明低平尾产生较大的低速纵向操纵量突增,而高平尾则增加高速纵向操纵量;前置平尾产生较大的低速纵向操纵量突增,右旋直升机的右置平尾有利于减小低速纵向操纵量突增和机体俯仰角。

主 题 词：平尾气动 黏性涡粒子法 直升机配平 旋翼操纵 机体姿态 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13700/j.bh.1001-5965.2015.0770

馆 藏 号：203208793...